青藏高原东坡地形对影响云南降水的高原涡的作用机理

利用常规观测资料、FNL分析资料及经质控后的自动站小时降水数据,诊断分析了青藏高原东坡地形在2017年7月2-3日高原涡影响云南降水过程中的作用,并利用数值模式WRFv4.0对此次过程进行了地形敏感性试验。结果表明:高原涡是此次云南强降水的重要影响系统;低涡中心及附近区域中高层维持暖心结构,并呈现显著的上升、下沉运动交替的分布;过程累积雨量分布表现为两条明显的与山脉走向平行的西北-东南向雨带,且具有强弱交错的分布特征,强降水集中出现在午后至傍晚及前半夜两个时段内,中心均位于地形边坡,并随着低涡向下游传播;南亚高压、西北辐散气流、西太平洋副热带高压及滇缅高压为低涡的东移发展提供了有利的高空环流场,500 hPa正涡度及700 hPa水汽通量辐合中心对强降水落区具有较好指示意义;低涡降水期间存在β中尺度重力波,波动由青藏高原东坡地形激发,沿着300~200 hPa的气层传播,高空的非地转平衡运动及垂直风切变为重力波的发展及传播提供了有利条件,重力波先于低涡及降水向下游方向移动及发展,波脊处对应上升运动及辐散中心,波槽处对应下沉运动及辐合中心,强降水及波脊均位于低涡西南侧强辐合上升运动区;地形高度降低后,其机械阻挡抬升作用减弱,重力波和高原低涡消失,雨带强度及空间分布特征发生显著改变。高原东坡地形对高原涡的形成和发展,以及高原涡影响下的云南降水具有重要作用。

2022年4—6月云南异常低温事件的低频特征及成因

利用NCEP/NCAR逐日再分析资料和云南省124个气象站观测资料,首先分析了2022年4—6月云南异常低温事件的极端性及低频振荡变化特征,然后分析了对流层中层和低层大气环流系统低频振荡配置的演变特征。结果表明:1)2022年云南春末夏初(4—6月)出现了气候变暖背景下罕见的极端异常低温事件。平均气温为1961年以来历史同期第5低,1991年以来最低年,全省有42个气象站平均气温达到或突破历史同期最低纪录。2)云南2022年春末夏初的平均气温存在10~20 d显著性周期,方差贡献为45.7%,与实际强降温过程对应关系较好。3)云南10~20 d低频振荡气温降低最大位相7(升高最大位相3),500 hPa上云南被南压的贝加尔湖低频异常高压(低压)与日本海低频异常低压(高压)环流系统间的偏北(偏南)气流控制;700 hPa上中国东部到南海被低频偏北(南)气流控制,低频气温降温(升温)区与之对应,云南被偏东(西)气流控制,位于降温(升温)区;海平面气压场上西伯利亚冷高压增强南移,将高纬度冷空气带到低纬度地区,从而影响云南气温的变化,造成了云南强冷空气过程的形成和发展。因此,高低空低频环流系统配置和演变导致了2022年4—6月云南异常低温事件。4)2022年4—6月,500 hPa上低频正异常高度扰动从高纬度向南传播到贝加尔湖附近,中低纬度低频正异常高度扰动从地中海附近向东移动到贝加尔湖一带,两支低频波列协同作用有利于我国东部和云南地区异常低温事件的产生、加强和维持。5)2022年春末夏初(4—6月),10~20 d低频振荡中,南支西风槽指数和西伯利亚高压指数分别超前云南低频气温7 d和5 d时达到最好的相关关系;这2个指数对云南异常低温过程预报具有很好的提前预示性。

一次黄河气旋新生过程中湿斜压不稳定机制的数值模拟研究

作为温带气旋形成的主要机制,湿斜压不稳定在气旋动热力学研究中占据中心地位,其可进一步分为干斜压不稳定、湿不稳定、非绝热Rossby波和Type C气旋新生(对流层顶干侵入)四类。2016年7月18日黄河气旋快速生成后东移进入华北造成“7·20”特大暴雨,相比气旋成熟期,其初生阶段的动热力机制尚不清楚。本文利用ERA5再分析资料与WRF模式,对该气旋新生过程的湿斜压不稳定机制进行了数值模拟研究。模拟结果指出,对流层中低层呈非绝热Rossby波形态,即系统东移发展主要由垂直运动-非绝热效应的循环所推动,其中波动触发和传播所依赖的垂直运动更多由涡度平流提供;高层位涡汇与非地转风延缓了对流层顶干侵入位涡的东移,维持了高低层相位差,最终在干侵入前部发展出贯穿对流层的位涡柱。利用非线性片段位涡反演,分别从初始场中移除非平衡分量、对流层顶干侵入位涡、低层非绝热源位涡,设计了若干敏感性试验,结合广义垂直运动方程分析可得:本次过程斜压波必须在充足水汽条件下与非绝热过程耦合才能强烈发展,关闭潜热气旋新生将被抑制,干斜压不稳定无法解释本次过程;初始非平衡场的去除不影响本次斜压不稳定性质但将延后系统发展时间,受湿度条件和中尺度环流结构限制,低层非平衡风的活跃区域主要由干斜压动力学控制;该个例近地面位温梯度小,仅依赖低层初始位涡难以有效组织起非绝热Rossby波东传,同时有别于Type C气旋新生,高层位涡异常也不足以激发起强大的中低层非绝热加热。于本次黄河气旋新生而言,一方面要求初始低层位涡异常具有一定强度,以抵消高层干侵入前部伴随的冷却下沉对其的抑制;另一方面也需要高层位涡异常通过垂直渗透以涡度平流形式加强低层位涡东侧上升运动,在高低层初始相位差合适情况下,持续促使非绝热Rossby波东移发展,推动系统进入水汽条件更好的华北地区。干斜压不稳定、非绝热Rossby波和Type C气旋新生机制均不能独立解释本次事件,此次黄河气旋新生是在非绝热Rossby波和对流层顶干侵入混合作用下,初始时刻最优扰动增长形成的。

高原低涡切变影响云南强降水分布及水汽特征

利用实况资料以及NCEP/NCAR再分析资料,对2008~2012年夏季东南移出高原且影响云南的高原低涡切变过程进行统计和对比分析。结果表明:高原低涡切变影响云南产生强降水主要分为后部冷空气较强型、高原低涡切变补充型以及东南移减弱型,影响云南产生强降水最多的是低涡切变东南移减弱型。强降水的主要区域是滇中及其以北地区,是高原低涡切变影响云南的典型区,这些区域的降雨主要发生在夜间。后部冷空气较强型的影响范围最大,能造成全省性强降水过程,但发生频率低。低涡切变东南移减弱型和高原低涡切变不断补充型,在滇缅之间均有高压(脊)维持。降水范围、水汽输送与副热带高压的位置、低涡切变经向度和发生时间有关。影响云南的高原低涡切变过程有明显的水汽净收入,主要是南北向的水汽收入,东西向的水汽收入远小于南北向。通过拉格朗日轨迹模式HYSPLIT对水汽路径的模拟表明,孟加拉湾是云南重要的水汽源地。当高原低涡切变影响云南中北部时,有来自高原的水汽输送,高原的水汽一部分是来自阿拉伯海,一部分来自孟加拉湾。气流在到达降水区域之前受下垫面影响,经历了多次的降水和蒸发过程。

弥勒市大气污染物质量浓度特征及潜在源区分析

利用弥勒市2017—2022年主要大气污染物质量浓度数据和全球资料同化系统(global data assimilation system,GDAS)气象数据,综合分析弥勒市大气中SO_(2)、CO、PM_(2.5)、PM_(10)、NO_(2)和O_(3)污染物的分布及变化特征,并用聚类方法、引入权重因子后的潜在源贡献因子法及浓度权重轨迹分析法研究不同区域对弥勒市大气PM_(2.5)、PM_(10)、O_(3)质量浓度的贡献.结果表明:①弥勒市主要大气污染物为O_(3)、PM_(10)、PM_(2.5),1—5月是污染物的集中时段,雨季空气质量明显改善,冬春季是明显污染时段,O_(3)质量浓度在每年4月及8月份出现波峰;②污染物的逐日变化特征明显,O_(3)质量浓度在16:00—18:00达到最大,NO_(2)与O_(3)变化相反.SO_(2)、NO_(2)和O_(3)质量浓度日变化为单峰型,CO、PM_(2.5)、PM_(10)质量浓度日变化呈多峰型;③来自西南、南、东南、东北、东方向的污染气团对弥勒市环境空气污染物贡献较大,主导输送方向为西南方.缅甸、老挝和越南北部是弥勒春季和冬季的大气细颗粒物潜在源区.

水汽输送异常对2009年秋、冬季云南降水的影响研究

利用云南122个测站1961-2009年秋季(9～11月)、冬季(12月～次年2月)降水量和同期NCEP/NCAR月平均再分析资料,计算了整层大气可降水量和水汽通量,并对云南区域秋、冬季的水汽输送特征进行了分析,揭示出秋、冬季异常降水与可降水量、水汽通量的关系。结果表明,秋、冬季云南可降水量从滇西北向南增加,呈"U"形分布,秋季可降水量为10～32.5kg.m-2,冬季为5～20kg.m-2。秋、冬季云南降水的多(少)与其上空的水汽含量多(少)有关。云南秋季降水的水汽来自印度洋、孟加拉湾(下称孟湾)、南海及西太平洋。冬季主要是中纬度的西风水汽输送。秋季降水和整层水汽通量具有"气旋式-反气旋式"相关矢量场分布。秋季旱涝主要与孟湾、中南半岛至云南的南风水汽通量输送异常有关,还与低纬度西风强弱及位置有关。当对流层中低层孟湾附近的季风低压较强时,孟湾、中南半岛及云南的南风水汽通量亦较强,云南秋季易出现洪涝,反之则出现干旱。冬季降水异常与中南半岛的整层水汽通量相关矢量有关。2009年秋季云南降水特少的主要原因是由于对流层中低层高原南部、孟湾、中南半岛及云南受强反气旋环流控制,云南为经向异常负距平水汽通量,没有充足的水汽输送,使云南上空大气含水量较常年同期异常偏少。

云南极端气候干旱的特征分析

应用云南124个站点1961-2011年的旬、日、月降水和气温资料,采用综合气象干旱指数和逐日降水分析云南1961年以来的干旱强度。以云南的干旱过程强度指数为-50、区域代表站的干旱过程用强度指数为-100以上选取极端干旱较为合适,选取干旱强度最大1962/1963、1968/1969、1978/1979和2009/2010年为极端干旱年进行分析表明,在4次极端干旱过程中,强度最强的是2009/2010年出现的秋冬春初夏连旱,是有气象记录以来最强的,其造成的危害及经济损失也最大,其次是1978/1979年、1968/1969年和1962/1963年出现的冬春初夏连旱。云南干旱灾害出现频繁、持续时间长,其分布具有一致性的特点,干旱出现的时段大致在冬、春及初夏季,而近年来秋季干旱呈频发之势。由于云南降水分布极不均,造成各地干旱强度指数存在差异。除滇西、滇西南局部边沿地区降水偏多,出现极端干旱相对较少外,云南大部,特别是云南中部及东部地区最容易发生极端干旱。从1970年代以来,云南出现严重干旱的强度及持续时间呈加重趋势。

秋季水汽输送特征及其与云南降水的关系

利用云南122个测站1961-2008年秋季(9-11月)降水量和同期NOAA提供的月平均再分析资料,分析了秋季各月降水与水汽通量、水汽通量散度的分布,以及环流异常对降水的影响。结果表明:11月降水场与水汽通量场和水汽通量散度场耦合程度最高,10月次之,9月最小。在降水的空间分布型上,云南秋季降水与水汽通量输送、水汽通量散度的相关基本为一致的正相关;秋季降水量场与水汽通量场的时间变化趋势一致,水汽输送通量、水汽通量散度的变化直接影响降水的变化。云南秋季降水的多少主要是环流异常引起,当云南9月降水正异常时孟加拉湾季风偏强,副热带高压偏弱偏东,冷空气活跃,反之则出现负异常;当10月降水正异常时南支槽和西南季风活跃,影响云南的偏南暖湿气流强盛,反之则降水偏少;当11月南支槽和影响云南的冷空气活跃,云南降水偏多,反之则出现负异常。在水汽净收支方面,9月纬向的净收入最大,而10月纬向的净收入减弱,11月在西风带的控制之下,纬向净收支非常小。而经向上的水汽收支在9-11月有从支出到流入的转换。从云南正负异常年整层和低层水汽净收支看,除11月负异常年为水汽源外,其他都为水汽汇。用ERA-Interim再分析资料与20CR再分析资料计算的水汽误差较小,并且正负异常年水汽净收支变化一致。

大熊猫毛发中无机元素的初步研究

本文研究了18只正常大熊猫毛发中的Al、Ti、V、Cr、Se、As、Hg、P、Cu、K、ZnFe、Mn、Ca、Mg、Pb、Cd、Co、Ni、Sr、Ba共21种无机元素含量。结果表明:野外大熊猫毛发中的Hg含量随年龄的增长而增高。Hg等10种元素在老年熊猫毛发中的含量最高,雄性毛发中的A1等13种无机元素含量高于雌性,野外大熊猫毛发中的和Ti等11种元素含量高于室内人工饲养;野外老年同一大熊猫的白毛和黑毛间各元素含量无明显差异;室内人工饲养大熊猫毛发中的Hg、Cu、Pb、Cd亦随年龄的增长而增高。

三维变分同化在一η坐标中尺度模式预报中的应用

将中国气象局的GRAPES三维变分系统与-η坐标中尺度模式结合，对模式初始场进行同化前后对比试验，研究η坐标中尺度模式对云南降水的预报能力，并用于2002年5月10～15日00：00云南雨季开始降雨过程的模拟试验。试验结果表明，三维变分同化方案目标函数收敛快，采用同化方案的η模式预报的强降水中心、分布范围、预报精度比不进行同化的效果好。

中国西南纵向岭谷区近百年降水的时空变化特征

对纵向岭谷地区近百年来降水的时空变化特征进行分析,结果表明:纵向岭谷区年降水量、夏季降水量和冬季降水量第一种主要分布型式呈现出一致偏多(或偏少)的特征。由于受地形阻隔、通道及地形抬升影响,岭谷地区年和夏季降水量以元江-红河流域为界,东部降水量空间分布减小,西部年降水量空间分布增加,其中心在澜沧江、怒江流域摆动,具有经向分布特征;冬季岭谷地区雨量具有纬向分布特征。近百年的降水量变化,年际变化最显著,周期变化主要集中在3.5年以下的高频振荡时域内,其次是年代际变化,最后是气候态的变化,但冬季的气候态变化并不明显;年降水分布第二模态的气候态变化是3个不同时段中最明显的,其次是夏季降水分布的第二种模态。

大熊猫乳汁与牛、羊、人乳汁及人工乳中无机元素含量的比较研究

研究了正常大熊猫、牛、羊、人、人工乳等乳汁中Ca、P、K、Na、Fe、Cu、Mn、Zn、Mg、Co等10种无机元素.结果表明:大熊猫乳汁中的Ca、P、Zn、Mg等元素的含量低于成都麻羊,高于牛、人、人工乳的含量.大熊猫乳汁中元素K、Na、Fe、Mn、Co的含量均高于成都麻羊、牛、人、人工乳的含量.

圈养大熊猫血清中无机元素的研究

用AAS,AFS,ICP仪器测定了33只圈养大熊猫(雌性21只,雄性12只)血清中Cu,Zn,Fe,Mn,Ca,Se,Pb,Cd,Cr,Co,Na,K,Mg,P,Hg,As等共16种无机元素的含量.结果表明:Cu,Zn,Se,Pb,Cd,Hg等6种元素含量随着年龄的增长有所增高,Fe,Ca,Na,K,P等5种元素含量随着年龄的增长而有所减少.大熊猫血清中无机元素含量的变化范围较宽,可能与大熊猫年龄、性别、健康、食物结构有关.在雄性大熊猫中Cu,Se,Pb,Cd等元素含量随着年龄的增长有所增加,而Fe,Ca,Na,Mg,P等元素含量随着年龄的增长有所减少.在雌性大熊猫中Cu,Zn,Cd,Hg等元素含量随着年龄的增长有所增加,而Fe,Ca,K,P等元素含量随着年龄的增长有所减少.Cu,Zn,Ca,Se,Pb,Na,Mg,P等元素的含量雌性高于雄性;Mn,Cd,Cr,Co,Hg,As,K等无机元素的含量雌性低于雄性.Cu,Zn,Se,Pb,Cd,Hg等元素亦随着年龄的增长而增高,有一定的积累性.应尽量减少大熊猫对Pb,Cd,As,Hg等一些有害元素的摄入量.Fe,Ca,Na,K,P等亦随着年龄的增长而减少;在大熊猫饲料中应适量增加一些必需元素和有益元素.

具有变分同化的η中尺度模式对2002年云南汛期降水的预报检验

三维变分同化系统由于能够正确反映多变量间的相互作用,分析结果合理,将变分同化系统与η坐标中尺度模式结合,对模式初始场进行同化前后对比试验,研究η坐标中尺度模式对云南降水的预报能力,并用2002年6-8月云南汛期降雨进行模拟试验。试验结果表明,η坐标数值模式采用变分同化后,对云南汛期降水的24 h预报评分提高明显,对小雨的预报评分提高辐度在2.1～5.0%间,对大雨的预报评分提高辐度在0.3～14.9%间,无论是对小雨还是大雨的预报,同化后模式对5区的预报最好。

2017-2021年云南沧源佤山机场雨季雾的统计特征

为研究云南沧源佤山机场(简称佤山机场)遮挡跑道入口的雾的天气特征,利用机场2017-2021年地面逐日气温、降水、风、湿度以及人工观测天气现象等资料和ERA5逐日再分析资料,统计分析机场雾的时间变化、地面气象要素以及影响天气系统的基本特征。结果表明:雾年平均日数137.2 d,主要集中在当地雨季即6-10月(占全年的80%),7-9月出现日数最多,为26 d左右,但影响航班以7月、8月和10月日数最多。在2~3 m/s的偏东风或3~5 m/s的偏西风作用下,山谷里的低云抬升至跑道入口形成雾,上午出现次数多于下午,多出现在05-10时(北京时),持续时间短则40 min,长则6~9 h,影响航班的时段大部分在14时之前。主要影响天气系统为西行热带低压和西北太平洋副热带高压(简称副高)、两高(副高与青藏高压)辐合、低涡切变线与西南季风。

怒江州“桃花汛”小时降水时空变化特征研究

【目的】为研究云南省怒江州“桃花汛”降水的气候变化背景。【方法】利用2011—2020年1—5月怒江州4个国家气象站和25个乡镇气象站逐小时雨量数据,通过常规数理统计,详细分析了怒江州“桃花汛”小时降水的时空分布特征。【结果】怒江州“桃花汛”降水主要出现在贡山县和福贡县,泸水市西部和兰坪县西北部也有此天气现象。“桃花汛”雨量约占全年雨量的30%~60%。“桃花汛”降水量、降水时长、平均小时雨强、夜雨量等特征的空间分布差异显著,均为北多(强)南少(弱)、西多(强)东少(弱)。“桃花汛”累计降水量受降水时长和小时雨强共同影响,其中贡山、福贡受降水时长影响最大,雨强主要影响福贡和泸水的局部。“桃花汛”降水日变化主要表现为单峰单谷特征,峰值在下半夜,谷值在上午后期,夜雨占比为55%。“桃花汛”短、中、长和超长历时降水也呈北多南少、西多东少态势。泸水、兰坪以短历时、中历时和长历时降水贡献为主,而贡山、福贡的超长历时降水贡献最大。【结论】“桃花汛”以稳定的系统性降水为主,短时强降水发生率低。

党参中无机元素的组分分析

本文用电感偶合等离子发射光谱（ＩＣＰ－ＡＥＳ），原子吸收光谱（ＡＡＳ）分析了党参［ＣｏｄｏｎｏｐｓｉｓＰｉｌｏｓｕｌａ（Ｆｒａｎｃｈ）Ｎａｎｎｆ］中Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｅ、Ａｌ、Ｐ、Ｂ、Ｓｒ、Ｈｇ、Ｐｂ、Ｂａ、Ａｓ、Ｃｅ、Ｂｅ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｇｅ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｌｉ、Ｔｅ、Ｗ、Ａｇ、Ｓｉ、Ｂｉ、Ｓｎ等３３种无机元素的组分含量，结果表明：党参中人体所需的营养元素和有益元素如Ｐ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｓｒ、Ｚｎ、Ｃｕ…等含量较高。而污染元素如Ｐｂ、Ｃｄ、Ａｓ、Ｈｇ、Ｂｅ等含量较低。

大熊猫毛发中有机元素的研究

本文报道了１８只正常大熊猫毛发中Ｃ、Ｈ、Ｎ、Ｏ和Ｓ等５种有机元素的研究结果。在大熊猫不同年龄组、野外和室内饲养组、雄性和雌性组中，Ｃ、Ｈ、Ｎ、Ｏ和Ｓ的含量值无明显差异；同一只大熊猫白色毛发中，元素Ｏ的含量低于黑色毛发含量，元素Ｃ的含量高于黑色毛发含量。

圈养大熊猫乳汁营养成分分析及育幼营养对策初探

连续测定了１只１０ａ大熊猫产后１ｍｏ内１２个乳汁样品中水份、粗蛋白（ＣＰ）、粗脂肪（ＥＥ）、粗灰分（ＣＡ）、乳糖（Ｌａｃ）、１７种氨基酸（ＡＡ）、１０种矿物元素、６种维生素的含量．结果表明，大熊猫产后前６ｄ乳汁中多数营养素含量与６ｄ后含量差异明显．产后ｄ１乳汁中ｗ（ＣＰ）＝６．３４％，ｄ５～１５在５％左右；ｗ（ＥＥ）在２．５０％～７．３３％范围内变动；乳糖含量皆在１％左右；大多数维生素和微量元素含量远高于常见的家畜乳和人乳中相应成分的含量．在分析大熊猫乳汁营养成分含量特点的基础上，探讨了育纳营养对策．

用均生函数预测模型预报降水的若干试验

基于均生函数的处理原则，对目前常用的均生函数逐步筛选模型、主成分模型进行预报试验，提出带逐步筛选的主成分模型，并用变化辐度较大的降水序列对三种模型进行若干预测试验。结果表明：逐步筛选的主成分模型优于主成分模型，在对不同预报步长的预测试验中也表明，逐步筛选的主成分模型在预测效果以及模型的稳定性方面都是较好的。